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圖為無機(jī)半導(dǎo)體材料硫化亞銀的壓縮實(shí)物照片。(資料圖片)

最近,，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員史迅,、陳立東與德國科學(xué)家合作，發(fā)現(xiàn)首個(gè)可彎曲無機(jī)半導(dǎo)體材料α-Ag2S(硫化亞銀),。這種典型的半導(dǎo)體在室溫中具有非常反常的與金屬類似的力學(xué)性能，尤其是擁有良好的延展性和可彎曲性,，有望在柔性電子中獲得廣泛應(yīng)用,。目前，相關(guān)研究成果已在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然材料學(xué)》發(fā)表,。

近年來,，柔性電子引起全世界的廣泛關(guān)注并得到迅速發(fā)展，被認(rèn)為有可能帶來一場(chǎng)電子技術(shù)革命,。它是將有機(jī)/無機(jī)材料電子器件制作在柔性襯底上的新興電子技術(shù),，以其獨(dú)特的可變形性以及高效、低成本制造工藝,，在信息,、能源、醫(yī)療,、國防等領(lǐng)域,，具有廣泛應(yīng)用前景,。

然而，目前的無機(jī)材料尤其是半導(dǎo)體均為脆性材料,，在大彎曲,、大變形下以及拉伸狀況下，極易發(fā)生斷裂進(jìn)而導(dǎo)致器件失效;此外,，有機(jī)半導(dǎo)體相對(duì)無機(jī)半導(dǎo)體遷移率較低,，且電學(xué)性能可調(diào)范圍較小，無法滿足半導(dǎo)體工業(yè)的蓬勃發(fā)展需求,。

因此,，開發(fā)具有良好延展性和彎曲性的無機(jī)半導(dǎo)體材料，實(shí)現(xiàn)柔性電子技術(shù)在集成裝備和制造工藝領(lǐng)域的突破,，是柔性電子發(fā)展的迫切需求,。

經(jīng)過多年研究，上海硅酸鹽研究所研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),，相對(duì)于其他半導(dǎo)體或者陶瓷,，α-Ag2S具有非常奇異和獨(dú)特的力學(xué)性能。它具有和金屬一樣的延展性和變形能力,，在外力和大應(yīng)變下不發(fā)生材料的破壞和破碎,，壓縮變形最大可以達(dá)到50%以上，彎曲最大形變超過20%,，拉伸形變可達(dá)4.2%,。所有這些數(shù)值均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過已知的陶瓷和半導(dǎo)體材料，而與一些金屬的力學(xué)性能相似,。

對(duì)此,，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究了α-Ag2S這些反常力學(xué)性能的機(jī)制和機(jī)理，并針對(duì)柔性電子的應(yīng)用,，制備出α-Ag2S薄膜,。研究發(fā)現(xiàn)，α-Ag2S具有比塊體材料更大的變形能力,，并且,，在數(shù)十、上百次重復(fù)彎曲變形后,，它的電性能基本維持不變或變化很小,。此外，不同于已知脆性的陶瓷和半導(dǎo)體材料,，α-Ag2S半導(dǎo)體具有類似金屬的力學(xué)性能,，在彎曲和變形下能維持材料的整體性和電學(xué)性能。它寬范圍內(nèi)可調(diào)的電性能、合適的帶寬,、大的遷移率使其有望廣泛應(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域,。同時(shí)，這項(xiàng)研究也將開啟尋找和發(fā)現(xiàn)其他具有類似金屬力學(xué)性能的半導(dǎo)體材料的研究工作,。（粉體網(wǎng)編輯整理/橙子）